物联网在煤矿生产上的应用

图3 网络层组网方案

4 应用层设计

应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。采用VisualBasic 6．0以及Access数据库进行开发应用。

4．1 功能实现

物联网应用于煤矿安全生产，主要实现：信息查询、人员跟踪定位、Web远程发布等功能。

1)信息查询功能。员工信息查询功能实现对每位员工信息的管理，员工信息内容包括员工姓名、员工编号、所在部门等个人信息。由于下井人员每人都携带有一个电子标签，所以员工信息中包括所有员工所携带电子标签的编号。考勤管理功能实现对下井员工的出勤情况的统计，对加班、请假及出差情况可以通过人工输入的方法进行查询和修改。方便了信息的收集，对员工的作业情况有了准确的记录。读卡器信息查询功能实现对井下所布放的读卡器进行管理。可以对读卡器编号，读卡器所放置的地理位置信息进行查询、修改、添加。

2)人员跟踪定位功能。可以实时查询井下作业人员的位置信息，实现对井下人员的实时定位。当煤矿事故发生时，能迅速展开援救工作，提高煤矿安全性能和生产效率。

3)Web发布功能。该功能实现将应用层的检测图表及数据通过Internet远程发布。便于集团公司或者上级主管部门了解煤矿生产状况。包括矿井基本信息查询，报警情况查询和地图浏览等功能。集团公司或上级主管部门在浏览器页面输入权限密码，即可获取该煤矿检测资料，大大方便了煤矿企业的管理。

4．2 数据库设计

数据库是以一定方式组织、存储及处理相互关联的数据的集合，它以一定的数据结构和一定的文件组织方式存储数据。并允许用户访问。由统一的软件系统管理和控制数据的增加、删除、修改和检索。本设计采用Access数据库进行开发应用，Access数据库的理论基础是关系代数和关系模型，这种关系模型就是二维表形式。表是数据库中最重要、最基本的对象，是实际存储数据的地方。对数据库的各种管理和操作，实际上就是对数据中表的管理和操作。建立Access数据库有两种方法：

1)在Microsoft Access中建立数据库。

2)利用Visual Basic 6．0提供可视化数据管理器(VisualData Manager)创建数据库。

根据煤矿安全生产的功能需求，需构建标签信息表，员工信息表，读卡器信息表，定位信息表，考勤信息表数据等。

4．3 Visual Basic 6．0 开发设计

Visual Basic 6．0是基于对象的可视化程序设计语言，也是所有程序设计语言中最容易掌握、使用人数最多的语言，它能够快捷、简易地建立Windows应用程序[61。提供了面向对象的可视化开发界面，应用程序集成开发环境和大量的控件。支持多种数据库系统的访问，支持开发Interact程序以及完善的在线帮助系统，应用广泛。

本设计使用数据控件(Data控件)访问更新数据库，Data控件是Visual Basic中最常见的控件。在Visual Basic中。数据控件本身不能直接显示表中的数据，必须通过绑定控件来实现。绑定控件是指能够配合Data控件(或其他控件)，操作数据库中数据的控件。常用的绑定控件有文本框、列表框、组合框等。读卡器上传的数据最终通过串口串行通信传输至地面监控室计算机，Visual Basic对串口进行初始化，监测是否有上传数据，若有则记录并更新数据库，分析判断上传数据的读卡器的位置，在事先绘制的矿井剖面图上完成监测定位、信息查询等功能。界面设计采用下拉式菜单设计，每项菜单下设子菜单，点击调用相应窗口，执行对应功能程序，如图4所示。

图4 应用系统界面

5 结束语

物联网作为一种跨学科的新兴产业已经越来越多地融人我们的生活，给我们的生产、生活方式带来了一系列深刻的变革。已被正式列为围家重点发展的五大战略性新兴产业之一 。本系统以RFID射频识别技术为基础实现数据采集并将数据由网络层传输至上位机，以Visual Basic 6．0和Access数据库为开发环境进行数据分析处理，实现了物联网在煤矿生产上的应用，为煤矿的安全生产提供了及时有效的信息查询、定位和监控等功能，以信息化手段提高了煤矿的安全生产能力。随着物联网技术标准的逐渐统一和技术的逐步成熟，矿井物联网将对煤矿的安全生产提供更加可靠的保障和服务。